6 ngành công nghiệp biến đổi chóng mặt bằng cách sử dụng máy in 3D

Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

Người tiêu dùng chờ đợi công nghệ in 3D được phổ biến trong mổi gia đình cong phải chờ đợi khá lâu , trong khi ngành công nghiệp sử dụng công nghệ in 3D ngày càng tăng, thông qua tín hiệu của việc mua lại công ty máy in kim loại 3D Concept Laser của GE Aviation.

Điều này là do, ngoài việc sử dụng nó cho việc tạo mẫu, sản xuất phụ gia (AM) công nghệ in 3D cung cấp phương pháp chưa từng có để sản xuất các bộ phận tùy chỉnh theo yêu cầu và với hình dạng phức tạp không thể thực hiện được với công nghệ sản xuất truyền thống.

AM đang nhận thấy sự chấp nhận rộng rãi của nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng nó . Sáu trong số những ngành này được mô tả dưới đây.

Kiến trúc

Ở cấp độ ngay lập tức, in 3D có thể được sử dụng để tạo ra mô hình kiến ​​trúc chi tiết. Thay vì dựa vào các phương pháp trong quá khứ để tạo ra mô hình các tòa nhà, có thể chuyển đổi các mô hình CAD tiêu chuẩn được sử dụng để thiết kế các cấu trúc thành các tệp 3D có thể in được.

6-nganh-cong-nghiep-thay-doi-chong-mat-bang-cach-su-dung-may-in-3d-1

Một mô hình in 3D của Bệnh viện Intermountain Alta View do WhiteClouds tạo ra. (Hình ảnh được cung cấp bởi WhiteClouds.)

Điều này có thể được thực hiện với các đầu máy in đơn giản 3D hoặc ngay cả các hệ thống công nghiệp cao cấp đạt được mức độ cao về màu sắc và chi tiết. Ví dụ, WhiteClouds, tự hào là một trong những nhà máy in 3D lớn nhất thế giới, cung cấp một dịch vụ được gọi là 3DyourPLAN với công ty sẽ in 3D các mô hình kiến ​​trúc đầy đủ màu sắc.

6-nganh-cong-nghiep-thay-doi-chong-mat-bang-cach-su-dung-may-in-3d-2

Sheikh Mohammed bin Rashid Al Maktoum khánh thành tòa nhà văn phòng in 3D đầu tiên trên thế giới. (Hình ảnh được Chính phủ của Văn phòng Truyền thông Dubai)

Về lâu dài, sẽ càng có nhiều khả năng 3D in bản thân tòa nhà. Công nghệ vẫn còn trong giai đoạn chứng minh khái niệm, với tòa nhà được in 3D chỉ thực sự sử dụng tại thời điểm này là Văn phòng Tương lai ở Dubai. Rất nhiều nỗ lực đang được tiến hành, tuy nhiên, để làm cho các tòa nhà in 3D một hiện thực phổ biến rộng rãi. Trên thực tế, một số quốc gia, bao gồm cả United Arab Emirates và Singapore , đang hợp tác để đưa công nghệ vào chiến lược của chính phủ cho tương lai xây dựng.

Ô tô

Ngành công nghiệp ô tô đã sớm chấp nhận việc in ấn 3D từ khi phát minh ra công nghệ tạo mẫu, cho phép các nhà sản xuất ô tô lặp lại thiết kế nhanh hơn. Khi công nghệ đã phát triển, các công ty này đã là người đầu tiên nhảy vào các quy trình in ấn 3D mới. Ví dụ, BMW , Ford và Delphi Automotive đã đưa công nghệ sản xuất lỏng lỏng liên tục của Carbon vào các nguyên mẫu in 3D, và trong một số trường hợp là các bộ phận cuối.

6-nganh-cong-nghiep-thay-doi-chong-mat-bang-cach-su-dung-may-in-3d-3

Các bộ phận in 3D cho Phantom Rolls-Royce. (Hình ảnh được cung cấp bởi Tập đoàn BMW.)

Mặc dù công nghệ in 3D có thể không phải là công nghệ tốt nhất cho việc sản xuất các bộ phận kết thúc quy mô lớn nhưng nó đã có ý nghĩa cho việc sản xuất hàng loạt các linh kiện tùy chỉnh. Trong trường hợp của BMW, điều này có nghĩa là các nhãn hiệu riêng cho MINIs, nhưng nó cũng có thể phục vụ ô tô sang trọng, trong đó chỉ có một số lượng hạn chế sẽ được sản xuất.

6-nganh-cong-nghiep-thay-doi-chong-mat-bang-cach-su-dung-may-in-3d-4

Chiếc xe khái niệm Strati 3D được in ra, chứng minh khái niệm đầu tiên của Local Motors. (Hình ảnh được cung cấp bởi Volim Photo .)

Công nghệ đang dần dần bắt đầu chuyển đổi toàn bộ ngành công nghiệp ô tô, vì ít nhất hai công ty mới thành lập đang làm việc để tạo ra những chiếc xe có khả năng in 3D. Gần đây nhất là Local Motors, hãng đã không chỉ 3D in một chiếc xe có tốc độ thấp tại địa phương, nhưng cũng hứa hẹn sẽ có toàn bộ đội xe in 3D để lên đường cao tốc trong tương lai gần .

6-nganh-cong-nghiep-thay-doi-chong-mat-bang-cach-su-dung-may-in-3d-5

Blade có các nút in 3D và thanh sợi carbon để tạo ra một khung xe siêu nhẹ. (Hình ảnh của Divergent 3D.)

3D khác nhau có một mô hình khác: các nút kim loại in 3D sẽ được sử dụng để gắn các thanh sợi carbon để lắp ráp một khung xe hoàn chỉnh tự động. Điều này, hãng cho biết, cuối cùng sẽ làm cho nó có thể làm mất đi các quá trình tốn kém và năng lượng của dập kim loại và dụng cụ hiện đang làm việc cho xe ô tô sản xuất đại trà.

Cả hai công ty Local Motors và 3D khác nhau tin tưởng rằng chiếc xe của chúng tôi sẽ trở nên thông minh hơn, vì sản xuất mỗi chiếc xe theo yêu cầu sẽ cho phép thay đổi thiết kế ngay khi kết hợp cảm biến vào xe sẽ cho phép thu thập dữ liệu cho các thiết kế trong tương lai.

Y khoa và nha khoa         

Có lẽ ngành công nghiệp chăm sóc y tế và nha khoa gần đây nhất và hiện nay đang được hưởng lợi từ việc in ấn 3D. Ứng dụng đơn giản nhất có thể là sử dụng dữ liệu hình ảnh y học của bệnh nhân, chẳng hạn như chụp CT, để tạo ra một mô hình y học in 3D. Những mô hình này có thể được sử dụng để chẩn đoán bệnh hoặc thậm chí lập kế hoạch và tập dượt một cuộc giải phẫu, do đó làm cho một thủ thuật dễ đoán trước hơn và giảm thời gian trong phòng mổ. Có thêm một bước nữa, dữ liệu này có thể được sử dụng để tạo ra các mô cấy cụ thể cho bệnh nhân phù hợp với bệnh nhân một cách hoàn hảo. Khi cấy ghép, chẳng hạn như một bộ xương sọ hoặc xương hông, được in với cấu trúc xốp, chỉ có thể với in 3D, nó khuyến khích sự phát triển của xương và làm cho nó nhanh chóng được chấp nhận bởi cơ thể bệnh nhân.

6-nganh-cong-nghiep-thay-doi-chong-mat-bang-cach-su-dung-may-in-3d-6

Một mô hình hướng dẫn phẫu thuật craniomaxillofacial đặc hiệu dành cho bệnh nhân và hướng dẫn cắt bỏ đầu gối của công ty con DePuy Synthes của Johnson & Johnson. (Hình ảnh được cung cấp bởi DePuy Synthes.)

Trong lĩnh vực này, công ty Materialise của Bỉ là vua. Công ty 25 tuổi này đã thiết kế phần mềm đặc biệt cho việc tạo các mô cấy ghép và mô hình cụ thể cho bệnh nhân trong một thời gian – thực tế là công ty có bộ phận y tế có đội ngũ nhân viên chuyên dụng để tạo ra các cấy ghép này.

Ngày càng có nhiều mô cấy ghép bằng in 3D đang nhận được giấy chứng nhận quy định, nhưng điều thú vị hơn là hiện nay, có một loại thuốc đã được FDA chấp thuận, in 3D, Spiritam. Được in như một loại bột tan nhanh chóng, Spiritam là một loại thuốc bắt giữ được thiết kế dành cho những người gặp khó khăn khi nuốt. Nó được in với một quy trình bột tương tự cho các mô hình kiến ​​trúc từ WhiteClouds, đã đề cập ở trên, nhưng với kết quả khá khác nhau.

Trong nha khoa, máy in 3D hiện đang được sử dụng để in 3D vương miện, khuôn mẫu và các mô hình. Khi 3D in với photopolymer đặc biệt , một mô hình vương miện cụ thể cho bệnh nhân có thể được đúc bằng kim loại. Xóa nhựa được sử dụng để tạo hướng dẫn phẫu thuật cá nhân phù hợp, cả về dược và nha khoa, để tăng độ chính xác của phẫu thuật.

6-nganh-cong-nghiep-thay-doi-chong-mat-bang-cach-su-dung-may-in-3d-7

Mô hình người được in 3D do Organovo tạo ra. (Hình ảnh được cung cấp bởi Organovo / YouTube.)

Bioprinting là một trong những lĩnh vực thú vị nhất của in ấn y học 3D và trong khi vẫn còn trong giai đoạn đầu, một công ty đã bán các tế bào gan và thận được in 3D cho nghiên cứu phát hiện ma túy. Cho đến khi có thể hoàn thành các cơ quan, tế bào mô của con người có thể đẩy nhanh thời gian để tiếp thị các loại thuốc mới, hạn chế việc nghiên cứu động vật và giảm bớt các sai sót trong các loại thuốc khi chúng đã ở trên kệ.

Có hai ví dụ nổi bật về y tế và nha khoa về in ấn 3D được sử dụng cho sản xuất đại trà hàng hoá cuối: máy trợ thính và dụng cụ định vị nha khoa. Các công ty như Audicus có thể tạo ra thiết bị trợ thính tùy chỉnh bằng cách chuyển đổi các hình quét 3D của tai của bệnh nhân và sau đó in 3D vỏ bọc để hỗ trợ, dẫn đến hàng chục triệu thiết bị như vậy đã được sản xuất và bán trên toàn thế giới. Dental aligners được thực hiện bằng cách sử dụng một máy quét nội soi để tạo ra một mô hình có thể in 3D. Sau khi được in, mô hình này được sử dụng để tạo khuôn nóng cho các bộ phận định hướng vô hình.

6-nganh-cong-nghiep-thay-doi-chong-mat-bang-cach-su-dung-may-in-3d-8

Các kỹ thuật viên công nghệ sinh học công nghệ sinh học tạo hình định dạng cho các mô hình in răng 3D của răng bệnh nhân. (Hình ảnh được cung cấp bởi công ty Biotech Dental.)

Và, mặc dù không hoàn hảo, các mặt hàng giả tạo bằng in 3D là những người biểu diễn tuyệt vời về sức mạnh cá nhân của công nghệ, vì mọi người trên toàn thế giới đã nhận được 3D giả tạo giả tạo chỉ với một vài đô la.

Hàng tiêu dùng

Giống như ngành công nghiệp ô tô, các nhà sản xuất hàng tiêu dùng nổi tiếng đã chấp nhận 3D in ấn cho các sản phẩm mẫu thử trước khi đi vào sản xuất. Với in ấn 3D, chu kỳ phát triển sản phẩm đang được đẩy mạnh trong mọi thể loại, từ đồ điện tử đến đồ chơi đến đồ gia dụng.

Hàng tiêu dùng cũng bắt đầu được sản xuất bằng in 3D, thường là trong các lô ngắn. Chìa khoá lại, ở đây, là tùy biến. Các sản phẩm phù hợp với cá nhân có ý nghĩa nhất đối với việc in 3D vì công nghệ có thể là phương pháp tốt nhất để sản xuất chúng. Ví dụ bao gồm búp bê Makies 3D được in, tùy chỉnh do khách hàng thiết kế trực tuyến; Tai nghe sang trọng phù hợp với tai của người đeo; Lót và giày lót cá nhân được thiết kế riêng với mặt bàn in 3D.

Trong không gian tiêu dùng, áp dụng thành công nhất của công nghệ có thể là trong sản xuất đồ trang sức. Mặc dù in 3D được sử dụng để tạo ra vòng, mặt dây chuyền và bông tai trực tiếp, nhưng thường được thực hiện để tạo ra các mô hình sau đó được đúc bằng kim loại. Điều này giúp tiết kiệm thời gian, năng lượng và chi phí liên quan đến các mô hình chạm khắc bằng tay.

Trong tương lai, ý tưởng về tuỳ chỉnh hàng loạt, trong đó các mặt hàng cá nhân được in 3D hàng loạt, có thể dẫn đến một ngành công nghiệp tiêu dùng, trong đó mọi thứ đều phù hợp với mọi khách hàng, từ đế lót phù hợp với chân để hoàn thành hàng may mặc phù hợp với cơ thể của mình Hình dạng.

Các cơ quan chính phủ, quân đội và học thuật

Nơi có công nghệ, bạn có thể đặt cược rằng các chính phủ và quân đội có liên quan. Hiện tại, các quốc gia trên toàn thế giới đang tài trợ cho các chương trình nâng cao năng lực của AM, với nhiều vấn đề như kiểm soát chất lượng trong in kim loại 3D, vật liệu siêu dữ liệu và cảm biến in 3D. Vì các chính phủ, doanh nghiệp và các viện nghiên cứu thường kết nối không thể tách rời, không phải lúc nào cũng rõ ràng khi nào quân đội kết thúc và nghiên cứu khoa học bắt đầu.

Các công ty vũ khí như Lockheed Martin đang hợp tác với các trường đại học Hoa Kỳ để cải tiến việc in ấn kim loại 3D thông qua chương trình America Makes của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ . Trong khi đó, tại Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu đang phát triển các phương pháp để in 3D bằng nhựa sợi carbon tăng cường với tốc độ nhanh và quy mô lớn.

Trong tương lai gần, quân đội Hoa Kỳ hy vọng sẽ in 3D để hàn gắn vết thương của những người lính bằng cách sử dụng các tế bào gốc của chính họ. Áo giáp và mũ bảo hiểm, được cải tiến thông qua hình học độc đáo, sẽ nhẹ và mạnh mẽ hơn để bảo vệ chúng trong lĩnh vực chiến đấu.

Hiện tại, in 3D được sử dụng để tạo ra các bộ phận cho các loại máy bay không người lái , nhưng thật đáng sợ, Bộ Quốc phòng thực sự cho thấy những mẫu in 3D của microdrones có thể thực hiện giám sát trực tiếp.

Không gian vũ trụ  

Nó cũng khá khó khăn để giải phóng ngành công nghiệp hàng không vũ trụ khỏi ngành công nghiệp quốc phòng, nhưng nhờ các công ty như GE và Airbus, có những phát triển quan trọng trong việc in 3D trên máy bay thương mại có thể thay đổi cách chúng ta bay.

6-nganh-cong-nghiep-thay-doi-chong-mat-bang-cach-su-dung-may-in-3d-9

Ống tiêu tốn nhiên liệu in 3D của CFM International giảm số lượng từ 18 xuống còn 1. (Ảnh do GE cung cấp)

GE sẽ đi xuống trong cuốn sách lịch sử in 3D để tạo ra vòi phun động cơ phản lực LEAP. Thông qua liên doanh với Safran Aircraft Engines, GE Aviation đã thiết kế lại một loại nhiên liệu điển hình như vậy để giảm tiêu thụ nhiên liệu máy bay và sản xuất CO 2 xuống 15%. Tối ưu hoá về mặt địa lý, thành phần này chỉ có thể được tạo ra bằng in 3D.

Airbus, một trong những khách hàng chính của động cơ LEAP , đang nghiên cứu về việc các bộ phận máy bay được thiết kế bao gồm số lượng lớn các bộ phận in 3D trong máy bay A350 XWB. Máy bay cũng sẽ bao gồm 2.700 bộ phận nhựa không quan trọng từ Stratasys và các thành phần kim loại từ Materialize. Airbus cũng đang tính đến việc phân chia cabin 3D với các cấu trúc liên kết độc đáo để giảm trọng lượng của máy bay.

Khi không gian bắt đầu tiến vào không gian vũ trụ, chúng ta cũng thấy các cơ quan không gian và các công ty sử dụng công nghệ này cho nhiều mục đích khác nhau, thường để giảm trọng lượng của tên lửa hoặc để tạo ra các thành phần độc đáo.

6-nganh-cong-nghiep-thay-doi-chong-mat-bang-cach-su-dung-may-in-3d-10

AMF là máy in 3D thương mại đầu tiên trong không gian. (Hình ảnh được cung cấp bởi Made In Space.)

Có lẽ thú vị hơn là ý tưởng in 3D trong không gian riêng của mình. Made In Space đã cài đặt hai máy in 3D trên tàu vũ trụ quốc tế (ISS), trong khi Firmamentum hy vọng sẽ gửi một máy in 3D kết hợp và máy tái chế nhựa ở đó trong tương lai. Trên thực tế, sinh viên có thể thậm chí in 3D trên ISS thông qua cuộc thi Print the Future , nhằm mục đích thúc đẩy công nghệ và giáo dục của NewSpace như là một phần của chương trình Enterprise In Space lớn hơn .

Tương lai của ngành công nghiệp in 3D

Hiện tại, in 3D đang chuyển từ công nghệ tạo mẫu thuần túy sang công nghệ AM thực tế. Vẫn còn rất nhiều cải tiến cần được thực hiện trước khi nó có thể được thực hiện cho sản xuất hàng loạt, làm cho nó lý tưởng hơn cho sản xuất hàng loạt và một lần.

Tuy nhiên, một khi các vấn đề như lặp lại và quy mô được giải quyết, nó được hình dung rằng sản xuất hàng loạt sẽ thực sự có thể. Ngay cả Airbus cũng tưởng tượng, một ngày nào đó, khả năng in thân máy bay 3D hoàn chỉnh , và rất nhiều công ty đang làm việc để in 3D toàn bộ tòa nhà.

Điều này có ý nghĩa gì đối với xã hội, trừ các thảm hoạ tạm thời , là các thành phố và phương tiện hiệu quả hơn, hàng hoá hoạt động cho từng cá nhân và có thể thậm chí 3D in theo cách của chúng tôi qua các ngôi sao.

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.

Leave a Reply